مخلفات الفحم هي مخلفات ثانوية تنتج أثناء تعدين الفحم ومعالجته. وهو أصعب من الفحم، ويحتوي على نسبة أقل من الكربون، ومكوناته الرئيسية هي SiO 2 وAl 2 O 3 .
أصبحت شوائب الفحم من النفايات الصلبة الصناعية الهامة لأنها تلوث البيئة وعرضة للاحتراق التلقائي. إعادة التدوير هي طريق المستقبل. تهدف هذه المدونة إلى استكشاف 8 طرق فعالة وصديقة للبيئة لتعظيم قيمة شوائب الفحم.
1. مخلفات الفحم تحل محل الطين لصنع الأسمنت
يشبه التركيب الكيميائي لمعدن الشوائب تركيبة الطين، ويمكن أن يحل محل الطين جزئيًا أو كليًا لإنتاج الأسمنت.
شوائب الفحم المختارة هي في الأساس صخور طينية، مع أقل قدر ممكن من محتوى الحجر الرملي.
إنتاج الأسمنت من شوائب الفحم يتطلب "طحنين وحرق واحد":- 1 قم بخلط بقايا الفحم المسحوق والحجر الجيري بنسبة معينة واستخدم مطحنة الفحم لطحنهما إلى مواد دقيقة.
- 2 يتم تحميص الخليط في فرن الأسمنت للحصول على الكلنكر الذي يتكون بشكل رئيسي من سيليكات الكالسيوم.
- 3 إضافة كمية مناسبة من الجبس إلى الكلنكر ومعالجته في محطة طحن الأسمنت للحصول على أسمنت عالي القوة.
إن عملية إنتاج الأسمنت هذه يمكن أن تقلل من استهلاك فحم الكلنكر، وتحسن قابلية حرق وجبة الأسمنت الخام، وتؤدي إلى استقرار النظام الحراري، وتحسن قوة ومتانة الأسمنت.
هل تريد معرفة المزيد عن إنتاج الأسمنت؟2. يتم استخدام شوائب الفحم في رصف الطرق
تؤدي الابتكارات في تكنولوجيا الرصف إلى دمج شوائب الفحم (خاصة المحتوى العالي من الكاولينيت والإليت) في الخلائط الإسفلتية، مما يجعلها مادة جيدة لقاع الطريق.
يتم سحق شوائب الفحم وغربلتها في محطة تحضير الفحم لتكوين جزيئات صغيرة (أقل من 6 سم). يتم بعد ذلك رصف هذه الجسيمات في قاع الطريق بسمك حوالي 35 سم.
بعد الضغط، يمكن أن تصل الكثافة إلى 1.8 طن/م 3 بحيث يكون لأرضية الطريق أداء جيد ضد الماء ومتانة وأكثر فعالية من حيث التكلفة.
يستخدم رصيف الفحم على نطاق واسع في الطرق الحضرية والريفية وطرق المرور ومسارات الحدائق. تستخدم جميع طرق الشاحنات في شمال فرنسا شوائب الفحم كقاعدة للطرق.
هل تريد معرفة المزيد عن الممر الخرساني؟
استخدم الخرسانة الإسفلتية لتمهيد الطريق
3. سماد شوائب الفحم
في الزراعة، يتم استخدام شوائب الفحم لإنتاج الأسمدة العضوية المركبة والأسمدة الميكروبية. ويعمل هذا النهج المبتكر على تقليل الفاقد إلى الحد الأدنى ويوفر للمحاصيل مصدرًا بديلاً للعناصر الغذائية.
يتكون الأسمدة الميكروبية من شوائب الفحم التي تحتوي على نسبة عالية من المواد العضوية ومسحوق صخور الفوسفات الذي يحتوي على نسبة فوسفور أكبر من 25٪ كمصفوفة مادة خام، بالإضافة إلى المواد المضافة. يمكن استخدامه كسماد رئيسي للزراعة.
الأسمدة العضوية هي نوع جديد من الأسمدة العملية. وهي مصنوعة من الحجر الطيني الكربوني أو الحجر الغريني مع المواد العضوية (أعلى من 20٪) وقيمة الرقم الهيدروجيني حوالي 6 (حمضية قليلاً).
بعد سحقه وطحنه ، يتم خلطه مع السوبر فوسفات والمواد المضافة والماء ليتفاعل وينشط بشكل كامل. ثم يتم الحصول على الأسمدة.
هل تريد معرفة المزيد عن إنتاج الأسمدة؟
4. تحضير الكاولين المكلس من شوائب الفحم
يعد تحضير الكاولين المكلس من شوائب الفحم اتجاهًا مهمًا للاستفادة ذات القيمة المضافة العالية من شوائب الفحم. المنتج النهائي عبارة عن كاولين أبيض للغاية، وهو مكون رئيسي في صناعة السيراميك والورق والطلاءات.
لا يمكن تكليس كل بقايا الفحم لإنتاج الكاولين. ولذلك، مطلوب تحليل المعادن. إذا كانت نسبة الألومنيوم إلى السيليكون (Al-Si) في الشوائب أكبر من 0.5، فهذا يدل على أن Al 2 O 3 ذو تركيبة عالية، ومناسب لإنتاج الكاولين المكلس.
يتم سحق عملية الكاولين المكلس لشوائب الفحم (200-325 شبكة) ← التكليس (إزالة الكربون) ← التكسير ← الفصل المغناطيسي (إزالة شوائب الحديد لتقوية البياض) ← الطحن (تحسين النقاء) ← المنتج النهائي (0-325 شبكة، أكثر من 97٪ محتوى الكاولين).
يرجى ملاحظة أن شوائب الفحم صعبة وسهلة التآكل. لذا فإن المطاحن العمودية يمكنها تلبية متطلبات إنتاج المسحوق بشكل أفضل (النعومة، الإنتاج على نطاق واسع، حماية البيئة، إلخ) مقارنة بمطاحن ريموند والمطاحن الأخرى.
هل تريد معرفة المزيد عن طين الكاولين؟
5. سيرامسيت شوائب الفحم (CGC)
يتم حرق السيراميك عالي القوة، وهو عبارة عن ركام خفيف الوزن للبناء، من شوائب الفحم والمواد الخام الأخرى. هذا هو الاتجاه الرئيسي لتطوير السيراميك في المستقبل.
تتميز المادة المسامية الناتجة بخصائص العزل الحراري، مما يجعلها مناسبة لبناء الخرسانة خفيفة الوزن وجسور الطرق والمباني البلدية والبطانات المقاومة للحرارة والألواح العازلة.
يمكن تحضير السيراميك عالي القوة بالتآزر مع اثنين من النفايات الصلبة السائبة وشوائب الفحم ومخلفات الحديد كمواد خام. إنه يحل مشاكل ضعف كروية مخلفات الحديد والتوسع الصعب لشوائب الفحم.
عملية إنتاج CGC:
- 1 يتم سحق بقايا الفحم بواسطة كسارة فكية وطحنها بواسطة مطحنة كروية . يتم غربلة المواد الخام باستخدام شاشة اهتزازية ذات 100 شبكة.
- 2. خلط المواد الخام (55% شوائب الفحم و45% مخلفات الحديد) لتكوين جزيئات بقطر 10-20 ملم.
- 3 ضع CGC المشكل في المجفف ، وقم بتسخينه إلى 105 درجة مئوية، وجففه لمدة 1-2 ساعة. التسخين على حرارة 300 درجة مئوية لمدة 30 دقيقة لإزالة الرطوبة السطحية.
- 4 ضعه في فرن دوار للتكليس. درجة الحرارة 1150 درجة مئوية ومدة التكليس 30 دقيقة.
- 5 استخدم مبردًا لتقليل درجة حرارة سطح السيراميك بسرعة أقل من 400 درجة مئوية.
- 6 يتم الحصول على المنتج النهائي من السيراميك. تبلغ الكثافة الظاهرية 859 كجم/م 3 ، والكثافة الظاهرية 1705 كجم/م 3 ، ومعدل امتصاص الماء 8.0%، وقوة ضغط الأسطوانة 6.7 ميجا باسكال، وقوة الضغط 1150 نيوتن/قطعة، مما يلبي متطلبات سيراميك عالي القوة بدرجة 900.
6. استخلاص البيريت من شوائب الفحم
البيريت ، وهو كبريتيد الحديد الموجود بشكل طبيعي، يستخدم في قطاعات مثل الإلكترونيات والبطاريات والإنتاج الكيميائي.
بالنسبة لشوائب الفحم التي تحتوي على نسبة كبريت أكبر من 6%، وإذا كان الكبريت الموجود فيها موجودًا على شكل بيريت وعلى شكل عقيدات أو تكتلات، فيمكن استخلاص تركيز الكبريت عن طريق الغسيل بالفصل.
تشتمل معدات التخشين بشكل أساسي على الرقصة، وتتضمن معدات الاختيار طاولة الاهتزاز . يمكن استخدام تركيز الكبريت المنفصل كمواد خام كيميائية، وتستخدم المخلفات كمواد خام لصنع الطوب والأسمنت.
7. الطوب الشوائب الفحم
نظرًا لأن شوائب الفحم تتمتع بقدر معين من اللدونة وقابلية التلبيد، فيمكنها إنتاج طوب البناء، مثل الطوب الصلب الملبد، والطوب المجوف، والطوب النفاذي، والطوب المسامي، والطوب غير المحترق، وطوب الاحتراق الداخلي، والطوب المزجج، وبلاط السيراميك عالي الجودة، وما إلى ذلك.
يعتبر طوب الجانج بديلاً مستدامًا للطوب الطيني التقليدي. يساهم محتواه العالي من السيليكا وقيمته الحرارية في زيادة القوة الميكانيكية وتقليل التوصيل الحراري وتقليل استهلاك الطاقة.
يتم استخدام نوعين من الشوائب بشكل رئيسي في صناعة الطوب: الحجر الطيني الكاولينيت (محتوى الكاولينيت 60٪) والحجر الطيني الإيليت (محتوى الإيليت 50٪).
بالمقارنة مع عملية صنع الطوب الطيني، فإن عمليتها تضيف عملية سحق. يتم استخدام الكسارة الفكية والكسارة الأسطوانية للتكسير الخشن والتكسير المتوسط. ويمكن أيضًا سحقها مباشرة بواسطة كسارة المطرقة . يتم طحن الشوائب المسحوقة إلى مسحوق وإرسالها ليتم تكريرها إلى طوب.
بالإضافة إلى الاستخدامات السبعة المذكورة أعلاه، يمكن أيضًا العثور على شوائب الفحم في الاستخدامات في السيراميك المسامي، ومكيفات التربة، وممتزات معالجة المياه، وتوليد الطاقة، وما إلى ذلك.
خاتمة
تعتبر شوائب الفحم من النفايات الصلبة الصناعية الضارة واسعة النطاق، ولكنها أيضًا مورد ثانوي غني بالسيليكون والألمنيوم. من الأسمنت إلى رمل الصب الدقيق، نقدم كسارات الفحم والمطاحن والأفران الدوارة وغيرها من المعدات لهذه العمليات المبتكرة، مما يساهم في التنمية الخضراء لصناعة الفحم.
